KR20060125546A - Dual drop printing mode using full length waveforms to achieve head drop mass differences - Google Patents

Abstract

A dual drop printing mode using a full length waveform to achieve head drop mass differences is provided to have a flexible DSS mode having the full length wave form which is more satisfied than a half wavelength. A dual drop printing mode using a full length waveform to achieve head drop mass differences includes the steps of: choosing a specific first waveform to drive each nozzle; choosing the first waveform and another specific second waveform(S510); acquiring image data(S520); and driving nozzle arrays by using a chosen pattern(S530).

Description

다른 헤드 액적량을 달성하기 위하여 완전 파장 파형을 이용하는 듀얼 액적 프린팅 모드{Dual drop printing mode using full length waveforms to achieve head drop mass differences}Dual drop printing mode using full length waveforms to achieve head drop mass differences}

도 1은 크거나 작은 액적량 사이즈를 이루기 위하여 2개의 공지된 듀얼-액적 2분의 1 주파수 파형 중 하나에 의하여 구동되는 종래의 단일 기하학적 배열의 잉크 노즐을 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional single geometry ink nozzle driven by one of two known dual-droplet half frequency waveforms to achieve large or small droplet volume size.

도 2는 크거나 작은 액적물 사이즈를 이루기 위하여 두 듀얼-액적 완전 파장 주파수 파형 중 하나에 의하여 구동되는 대표적인 단일 기하학적 배열의 잉크 노즐을 도시한 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view of an exemplary single geometry ink nozzle driven by one of two dual-droplet full wavelength frequency waveforms to achieve large or small droplet sizes. FIG.

도 3은 예시적인 유체 분사 장치를 도시한 사시도.3 is a perspective view of an exemplary fluid ejection device.

도 4는 도 2의 압전 구동 파형을 발생시키도록 이용되는 장치를 구비한 도 3의 예시적인 유체 분사 장치를 도시한 개략적인 블록도.4 is a schematic block diagram illustrating the example fluid ejection device of FIG. 3 with the device used to generate the piezoelectric drive waveform of FIG. 2.

도 5는 병진 X축 이동을 위한 샤프트에 장착된 프린트헤드를 도시하고, 중간 이송면을 지지하는 인접 드럼이 Y축에 대하여 회전되는 것을 도시한 평면도.FIG. 5 shows a printhead mounted to a shaft for translational X-axis movement, and a plan view showing that adjacent drums supporting intermediate transfer surfaces are rotated about the Y-axis.

도 6은 크고 작은 잉크방울의 교호적인 패턴을 구비한 프린터로부터 페이지 출력을 발생하기 위한 방법을 도시한 예시적인 플로우챠트.6 is an exemplary flow chart illustrating a method for generating page output from a printer having an alternating pattern of large and small ink droplets.

도 7은 오버레이 격자(ovelaying grid)에 배치된 크고 작은 잉크방울의 교호적인 패턴을 갖는 프린터로부터 페이지 출력을 발생하기 위한 특정한 예시적인 실시예를 도시한 플로우챠트.FIG. 7 is a flowchart illustrating a particular illustrative embodiment for generating page output from a printer having an alternating pattern of large and small ink droplets disposed in an overlaying grid. FIG.

도 8은 도 7의 방법에 의하여 구동되는 연속적인 프린트헤드 패스를 도시한 도면.8 illustrates a continuous printhead pass driven by the method of FIG.

도 9는 패스 1 이후 도 7의 방법에 따라 예시적인 듀얼 액적 프린팅 출력을 도시한 도면.9 illustrates an exemplary dual droplet printing output following pass 1 according to the method of FIG. 7.

도 10은 작은 액적으로 프린트된 제 2 패스를 도시한 도 7의 방법에 따라 예시적인 듀얼 액적 프린팅 출력을 도시한 도면.10 illustrates an exemplary dual droplet printing output according to the method of FIG. 7 showing a second pass printed with small droplets.

도 11은 큰 액적의 제 1 패스 및 이어서 제 1 패스 위에 작은 액적의 제 2 패스가 적용된 도 7의 방법에 따라 합성 이미지 프린팅 출력의 결과를 도시한 도면.FIG. 11 shows the result of composite image printing output according to the method of FIG. 7 in which a first pass of large droplets and then a second pass of small droplets is applied over the first pass.

도 12는 도 6의 방법에 따라 두 프린트 패스의 조합에 의하여 형성된 크고 작은 액적의 교호적인 배열의 예시적인 패턴을 도시한 도면.12 illustrates an exemplary pattern of an alternating arrangement of large and small droplets formed by a combination of two print passes in accordance with the method of FIG.

도 13은 도 6의 방법에 따라 두 프린트 패스의 조합에 의하여 완전히 오버래핑하는 크고 작은 액적의 예시적인 패턴을 도시한 도면.13 illustrates an exemplary pattern of large and small droplets completely overlapping by a combination of two print passes in accordance with the method of FIG.

도 14는 충전 또는 이미지 품질 또는 이들 모두를 향상시키기 위하여 X방향, Y방향에서 작은 액적이 오프셋되는 예시적인 오버레이 패턴을 도시한 도면.14 illustrates an example overlay pattern in which small droplets are offset in the X and Y directions to improve filling or image quality or both.

듀얼-액적 프린팅(dual-drop printing)은 주어진 페이지에 대하여 각 분출구로부터 서로 다른 둘 이상의 액적량(drop mass)을 생성하기 위하여 둘 이상의 완전 파장 파형(full-length waveform) 및 소정의 기하학적 배열을 이용하여 이루어진다.Dual-drop printing uses two or more full-length waveforms and some geometric arrangement to produce two or more different drop masses from each outlet for a given page. It is done by

듀얼-액적 모드는 둘 이상의 다른 액적량(잉크방울)을 생성하기 위한 프린트헤드의 능력을 지칭한다. 그러나, 전형적으로 이들 액적량 중에 단지 하나만이 주어진 이미지에 이용된다. 어떤 소정의 분사 노즐에 대하여 다른 액적량을 이루기 위한 것은 별개의 완전 파장 파형의 이용으로 달성된다. 예를 들면, 제록스사로부터 입수가능한 Phaser 340은 작동 모드에 따라 두 개의 파형 중 하나를 파이어링(firing)함으로써 110 ng 액적(drop)과 67 ng 액적을 이루도록 이를 이용한다. 동일한 분출구의 기하학적 배열로 보다 작은 액적을 이루기 위하여, 보다 작은 액적 파형이 보다 낮은 주파수에서 사용된다.Dual-droplet mode refers to the printhead's ability to generate two or more different droplet amounts (ink drops). However, typically only one of these droplet amounts is used for a given image. To achieve different droplet amounts for any given spray nozzle is achieved with the use of a separate full wavelength waveform. For example, Phaser 340, available from Xerox, uses this to achieve 110 ng and 67 ng droplets by firing one of two waveforms depending on the mode of operation. In order to achieve smaller droplets with the same outlet geometry, smaller droplet waveforms are used at lower frequencies.

액적-사이즈 스위칭(DSS)은 가격식(on the fly)에서 다수의 액적물(예를 들면, 두 개의 액적물)을 생성하기 위한 분출구의 능력을 칭한다. 이는 2분의 1(1/2)파장 파형을 분출시간 1/fop에 맞춤으로써 달성될 수 있다. 여기에서 "fop"는 연속적으로 파이어링할 때, 프린트헤드의 각 분출구로부터 액적을 분출하는 주파수인 작동 주파수를 칭한다. 전자장치는 일정 길이의 문서 페이지를 프린트하기 위하여 하나 이상의 패턴 모드에 따라 두 개의 파형 중 하나를 선택한다. 이는 큰 액적 또 는 작은 액적 중 하나의 개별 노즐로부터의 프린팅을 달성한다.Droplet-size switching (DSS) refers to the ability of an outlet to produce multiple droplets (eg, two droplets) on the fly. This can be achieved by fitting the half wave (1/2) wavelength waveform to the ejection time 1 / fop. Here "fop" refers to the operating frequency, which is the frequency at which droplets are ejected from each jet of the printhead when continuously fired. The electronic device selects one of two waveforms according to one or more pattern modes to print a document page of a predetermined length. This achieves printing from the individual nozzles of either large droplets or small droplets.

도 1에 도시한 바와 같이, 프린트헤드 드라이버(200)는 별개의 두 파형(파형 1 및 파형 2)을 단일 프린트 파이어링기간(1/fop)으로 통합시킨다. 두 파형 중 하나는 특정 이미지 표준 또는 이미지 특성에 기초하여 프린트헤드(100)의 각 분출구를 구동시키도록 드라이버(200)에 의하여 "가격식"으로 선택된다. 프린트헤드(100)는 구멍 플레이트(110) 및 격판 플레이트(diaphragm plate)(120)를 포함한다. 압전 변환기(piexoelectric transducer)(130)는 격판 플레이트(120)에 제공된다. 상기 두 플레이트(110, 120) 사이에는 포트(port)(140), 공급라인(150), 매니폴드(manifold)(160), 입구(170), 바디(180), 출구(185) 및 구멍(190)이 형성된다.As shown in FIG. 1, the printhead driver 200 integrates two separate waveforms (waveform 1 and waveform 2) into a single print firing period 1 / fop. One of the two waveforms is selected “price” by the driver 200 to drive each outlet of the printhead 100 based on a particular image standard or image characteristic. The printhead 100 includes a hole plate 110 and a diaphragm plate 120. A piexoelectric transducer 130 is provided on the diaphragm plate 120. Between the two plates 110, 120, a port 140, a supply line 150, a manifold 160, an inlet 170, a body 180, an outlet 185 and a hole ( 190) is formed.

이러한 구성은 제록스사에서 제안된 향상된 모드의 Phaser 850에 도입되었다. 51 ng 및 24 ng의 두 사이즈는 "가격식"에서 생성될 수 있다. 그러나, 이러한 디자인에서, 프린트헤드는 작은 액적의 보다 늦은 주파수에서 동작한다. 보다 작은 액적은 보다 작은 주파수에서 작동하기 때문에, 이는 고속으로 프린트될 수 없다. 그러나, 큰 액적은 해상도에서 전체적으로 감소하도록 하면서 전체적으로 적절히 짙은 적용범위를 유지하도록 할 수 있기 때문에, 듀얼-액적 방법이 실행되고 유용하다.This configuration was introduced in the enhanced mode Phaser 850 proposed by Xerox. Two sizes of 51 ng and 24 ng can be generated in a "price formula". However, in this design, the printhead operates at later frequencies of small droplets. Since smaller droplets operate at smaller frequencies, they cannot be printed at high speed. However, dual droplet methods are implemented and useful because large droplets can be reduced in resolution overall while maintaining adequately overall coverage.

프린터의 액적량을 설정할 때 반드시 이루어지는 품질/속도의 상호 상반조건이 반드시 존재한다. 큰 액적은 높은 프린트 속도를 제공하는 낮은 해상도에서의 칼라 채도를 증가시키기 위하여 짙은 충전 영역에서 필요로 되고, 작은 액적은 비선명성을 감소시키기 위하여 옅은 충전 영역에서 필요로 된다. 큰 액적은 짙은 색 상 영역을 신속하게 충전하고, 작은 액적은 보다 얕은 음영 영역에서의 비선명성을 감소시키기 때문에, 각 이미지에서 다수의 액적 사이즈를 갖는 프린팅은 소정 속도에 대하여 화질의 향상 및/또는 소정 화질에 대한 속도의 증가를 구현한다. There is always a trade-off between quality / speed that must be achieved when setting the drop amount of the printer. Large droplets are needed in dark filling areas to increase color saturation at low resolutions that provide high print speeds, and small droplets are needed in light filling areas to reduce non-clarity. Since large droplets fill the dark color region quickly, and small droplets reduce the non-clarity in the shallower shaded regions, printing with multiple droplet sizes in each image may improve image quality and / or for certain speeds. Implement an increase in speed for a given picture quality.

듀얼-액적 프린팅의 Phaser 850 방법의 주요 문제는 단일 발사 기간(1/fop)에서 큰 액적 파형과 작은 액적 파형 모두를 맞추는 것을 필요로 한다. 새로운 분출구 디자인은 높은 주파수(증가된 fop)에서 동작됨에 따라, 해당 기간(1/fop)은 두 파형을 맞추는데 너무 짧다. 따라서 이러한 문제점을 해결할 수 있는 향상된 프린팅 구성 및 방법을 필요로 한다.The main problem with the Phaser 850 method of dual-droplet printing requires fitting both large and small droplet waveforms in a single firing period (1 / fop). As the new outlet design operates at higher frequencies (increased fop), the period (1 / fop) is too short to fit the two waveforms. Therefore, there is a need for an improved printing configuration and method that can solve these problems.

여러 관점에 따르면, 어느 한 쪽이 극단적으로 프린트 품질을 향상시키기 위하여, 옅은 충전 영역에서의 작은 액적은 화상에서의 비선명성을 감소시키도록 하고, 짙은 충전 영역에서의 큰 액적은 낮은 해상도에서 칼라 채도를 증가시키도록 하는 "유연한 DSS"인 변형된 DSS를 프린트 구성에서 이용한다.According to several aspects, either side allows to reduce the non-clarity in the image, while small droplets in the light filling area, to reduce the image saturation at low resolution in order to achieve extreme print quality. A modified DSS is used in the print configuration, which is a "flexible DSS" which allows to increase the.

다른 여러 관점에 따르면, 2분의 1 길이의 파장보다 보다 용이하게 발달하고 충족되는 완전 파장 파형을 갖는 유연한 DSS 모드를 프린트 구성에서 이용한다. 즉, 이들은 보다 단순한 디자인이고, 요구되는 제품의 시간 주기 내에서 확실하게 충족된다. 이러한 "유연한 DSS" 모드의 유용한 장점은, 보다 늦은 주파수를 요구하는 부분적인 길이의 파형을 이용하는 "가격식" 듀얼-액적 모드 시스템에서 고유한 펄스(pulse) 사이의 지연 시간이 존재하지 않기 때문에 프린트 속도를 최대로 할 수 있다는 것이다.According to several other aspects, a flexible DSS mode with a full wavelength waveform that develops and is more easily developed and met than a half length of wavelength is used in the print configuration. In other words, they are simpler designs and are certainly met within the time period of the required product. A useful advantage of this "flexible DSS" mode is that there is no inherent delay between pulses in "price" dual-droplet mode systems that use partial length waveforms that require later frequencies. Is to maximize the speed.

예시적인 실시예에 따르면, 유연한 DSS 모드의 프린터 구성은 작고 큰 액적 사이즈의 교호적인 패턴을 갖는 페이지 출력을 제공한다. 일 실시예의 구성에서, 상기 패턴은 제 1 액적 사이즈 및 제 1 소정 해상도(resolution)를 이용하는 제 1 패스를 제공하고, 이어서 다른 제 2 액적 사이즈 및 제 2 소정 해상도를 갖는 적어도 하나의 후속 패스로 프린팅하는 둘 이상의 패스에서 달성된다. 상기 제 2 해상도는 제 1 해상도와 동일하거나 다르게 이루어질 수 있다. 여러 예시적인 실시예에서. 패턴의 레이아웃은 전체 페이지에 대한 것일 수 있지만, 서브-페이지 기초로 실행될 수도 있다.According to an exemplary embodiment, the flexible DSS mode printer configuration provides page output with alternating patterns of small and large droplet sizes. In one embodiment configuration, the pattern provides a first pass using a first droplet size and a first predetermined resolution, followed by printing with at least one subsequent pass having another second droplet size and a second predetermined resolution. Is achieved in more than one pass. The second resolution may be the same as or different from the first resolution. In various exemplary embodiments. The layout of the pattern may be for the entire page, but may be implemented on a sub-page basis.

예시적인 실시예에 따르면, 변형된 듀얼 액적 모드 프린터 구성은 작은 액적 사이즈 및 큰 액적 사이즈의 교호적인 패턴을 갖는 페이지 출력(page output)을 제공한다. 이는 특히 상-변화, 오프셋 솔리드(phase-change, offset solid) 잉크 프린터로 사용될 때 유용하다.According to an exemplary embodiment, the modified dual droplet mode printer configuration provides a page output having an alternating pattern of small droplet size and large droplet size. This is particularly useful when used as a phase-change, offset solid ink printer.

도 2의 예시적인 실시예에서, 프린터(400)(도 3 에 도시됨)의 프린트헤드(100)는 구멍 플레이트(110)와 격판 플레이트(120)를 포함한다. 압전 변환기(130)는 격상 플레이트(120) 상에 제공된다. 개별적인 유체 노즐을 형성하는 구멍(190)의 배열은 구멍 플레이트(110)상에 형성된다. 상기 배열은 소정 spi(spot per inch) 해상도로서 밀접하고 균일하게 이격되어 이루어진다. 상기 구멍(190)은 여러 경로(channel)을 통해 유체원에 연결된다.In the exemplary embodiment of FIG. 2, the printhead 100 of the printer 400 (shown in FIG. 3) includes a hole plate 110 and a plate plate 120. The piezoelectric transducer 130 is provided on the upgrade plate 120. An array of holes 190 forming individual fluid nozzles is formed on the hole plate 110. The arrangement is made tightly and evenly spaced at a predetermined spot per inch (spi) resolution. The hole 190 is connected to the fluid source through several channels.

액체를 형성하도록 가열되는 상-변화 솔리드 잉크와 같은 적절한 유체는 입구(140)로부터 공급 라인(150)을 통해 잉크 매니폴드(ink manifold)(160)로 흐른다. 매니폴드(160)로부터의 잉크는 입구(170)를 통해 압전 변환기와 같은 변환기(130)에 의하여 작용되는 압력 챔버(180)로 흐른다. 압전 변환기(130)는 프린트 드라이버(300)에 의하여 구동되며, 출구(185)를 통한 압력 챔버(180)의 잉크량을 변위시키도록 변환기(130)을 변형시키는 특정 파형을 제공한다. 결국 이러한 잉크량은 구멍(190)을 통해 프린트헤드(100)로부터 소정량의 잉크로 분사하게 된다. 분사에 따른 변환기(130)의 역 벤딩(bending)은 연속적인 분사 사이클을 위하여 챔버에 잉크를 적재하도록 압력 챔버(180)로의 잉크를 재충전하도록 한다.Suitable fluid, such as phase-change solid ink, which is heated to form a liquid, flows from the inlet 140 through the supply line 150 to the ink manifold 160. Ink from manifold 160 flows through inlet 170 to pressure chamber 180 acted by transducer 130, such as a piezoelectric transducer. The piezoelectric transducer 130 is driven by the print driver 300 and provides a particular waveform that deforms the transducer 130 to displace the ink amount of the pressure chamber 180 through the outlet 185. As a result, the ink amount is ejected from the print head 100 into the predetermined amount of ink through the hole 190. Reverse bending of the transducer 130 upon injection causes refilling of the ink into the pressure chamber 180 to load the ink into the chamber for subsequent injection cycles.

예시적인 실시예에서, 각 구멍과 출구의 기하학적 배열은 모든 유체 노즐에 공통적이다. 그러나 다른 두 완전 파장 파형(full length waveform) 중 하나의 적용을 통해, 다른 두 액적 사이즈가 이 공통의 프린트헤드 기하학적 배열로부터 제공될 수 있다.In an exemplary embodiment, the geometry of each hole and outlet is common to all fluid nozzles. However, through the application of one of the other two full length waveforms, the other two droplet sizes can be provided from this common printhead geometry.

프린트헤드(100)는 금속 시트 스톡에서 종래의 포토-패터닝(photo-patterning) 및 에칭 과정 또는 종래 또는 이어서 개발된 재료나 공정을 이용하여 해당 기술분야에서 공지된 바와 같이 제조될 수 있다. 여러 구성요소들의 특정 사이즈 및 형태는 특정 사양에 따라 좌우되며, 변경될 수 있다. 상기 변환기는 종래의 압전 변환기로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서 하나의 공통적인 논지는 각 노즐의 기하학적 배열이 동일하고, 구동 파형의 선택을 통해 다른 액적 사이즈를 이 룰 수 있다는 것이다.The printhead 100 may be manufactured as known in the art using conventional photo-patterning and etching processes in metal sheet stock or using materials or processes conventional or subsequently developed. The specific size and shape of the various components depend on the specific specification and may vary. The transducer may be a conventional piezoelectric transducer. One common argument in this embodiment is that the geometry of each nozzle is the same, and different droplet sizes can be achieved through the selection of drive waveforms.

예시적인 프린터는 도 3 내지 도 5에 도시한 솔리드-잉크 오프셋 프린터(400)이다. 오프셋 프린팅 시스템에서, 프린트헤드(100)는 상-변화 솔리드 잉크와 같은 유체를 드럼(450)의 얇은 오일층과 같은 중간 전달면으로 분사한다. 그런 다음 페이퍼(P)의 시트와 같은 최종 수용 매체는 이미지가 전달되는 중간면과 접촉하게 된다. 전형적인 오프셋 프린팅 구성에서, 상기 프린트헤드(100)는 도 5에 명확히 도시한 바와 같이 X방향으로 병진운동하고, 드럼은 Y축을 따라 수직되게 회전한다. 전형적으로 프린트헤드(100)는 드럼의 각 회전 동안 드럼(450)의 중간 전달면의 한 세트의 스캔면을 프린트하기 위하여 선형 배열로 구성되는 다수의 분출구를 포함한다.X축 및 Y축 운동의 정확한 이동은 불필요한 인위적 구조를 회피하도록 요구된다. 이는 예를 들면 프린트헤드 구동 장치를 이용하여 달성될 수 있다.An exemplary printer is the solid-ink offset printer 400 shown in FIGS. In an offset printing system, the printhead 100 sprays a fluid, such as a phase-change solid ink, onto an intermediate transfer surface, such as a thin oil layer of the drum 450. The final receiving medium, such as a sheet of paper P, then comes into contact with the intermediate surface to which the image is transferred. In a typical offset printing configuration, the printhead 100 translates in the X direction as clearly shown in FIG. 5 and the drum rotates vertically along the Y axis. Typically, the printhead 100 includes a plurality of jets configured in a linear arrangement to print a set of scan surfaces of the intermediate transfer surface of the drum 450 during each rotation of the drum. Accurate movement is required to avoid unnecessary artificial structures. This can be achieved using a printhead drive, for example.

듀얼 제어가능한 부피/양을 갖는 분사 잉크 액적은 도 4에 명확히 도시한 바와 같은 프린트헤드 드라이버(300)에 의하여 달성된다. 드라이버(300)는 프린터(400)에 제공되며, 다수의 파형 패턴을 발생할 수 있는 파형 발생기(310)를 포함한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 예시적인 실시예는 적어도 두 개의 선택가능한 완전 파장 파형(파형 1 및 파형 2)을 제공한다. 변환기(130)는 출구(185)에서의 잉크 유체 흐름 공진을 자극하는 잉크에서의 압력파를 유발함으로서 선택된 파형에 대응한다. 적절한 파형은 아래에서 보다 상세히 설명되는 기준에 기초하여 선택기(300)를 이용하여 선택된다. 선택된 파형은 증폭기(320)로 공급된다. 증폭기(320)로부터, 증폭된 신호는 프린트헤드에서 하나 이상의 분출구 배열을 구동하는 프린트헤 드(100)의 압전 변환기에 전달된다. 압전 변환기의 이동은 이미지 데이터 입력(420)의 소스(스캐너 또는 저장된 이미지 파일)로부터 제공되고, 프린터의 CPU(410)에 의하여 제어된 이미지 신호에 기초하여 프린터(400)의 프린트헤드(100)로부터 잉크와 같은 유체의 적절한 양의 분사를 발생시킨다.Spray ink droplets having dual controllable volumes / amounts are achieved by the printhead driver 300 as clearly shown in FIG. The driver 300 is provided to the printer 400 and includes a waveform generator 310 capable of generating a plurality of waveform patterns. As shown in FIG. 2, an exemplary embodiment provides at least two selectable full wavelength waveforms (waveform 1 and waveform 2). Transducer 130 corresponds to the selected waveform by inducing a pressure wave in the ink that stimulates the ink fluid flow resonance at exit 185. The appropriate waveform is selected using the selector 300 based on the criteria described in more detail below. The selected waveform is fed to amplifier 320. From the amplifier 320, the amplified signal is passed to a piezoelectric transducer of the printhead 100 which drives one or more outlet arrangements at the printhead. Movement of the piezoelectric transducer is provided from the source (scanner or stored image file) of the image data input 420 and from the printhead 100 of the printer 400 based on an image signal controlled by the printer's CPU 410. Generates an appropriate amount of ejection of a fluid, such as ink.

잉크는 저장 구역(430)에 제공되고, 잉크 저장기(440)를 통해 프린트헤드(100)로 공급된다. 예시적인 실시예로, 프린터(400)는 저장 구역(430)에서 하나 이상의 솔리드 잉크 스틱(stick)을 포함하는 솔리드 잉크 프린터이다. 상기 솔리드 잉크 스틱은 용해되고, 프린트헤드(100)의 잉크 노즐로부터 드럼(450)의 중간 전달면으로 분사되는데, 상기 드럼은 그 드럼의 전달면에 완전한 중간 이미지를 형성하기 위하여 일회 또는 수회 회전될 수 있다. 이 때, 페이퍼와 같은 기재(substrate)는 롤러 쌍(460, 470)을 포함하고, 전달 롤러(470)와 드럼(480) 사이의 페이퍼 경로를 따라 진행될 수 있으며, 상기 이미지는 해당 기술분야에서 공지와 같은 단일 패스에서 페이퍼로 전달된다.Ink is provided to the storage zone 430 and is supplied to the printhead 100 through the ink reservoir 440. In an exemplary embodiment, printer 400 is a solid ink printer that includes one or more solid ink sticks in storage area 430. The solid ink stick is melted and ejected from the ink nozzles of the printhead 100 to the intermediate transfer surface of the drum 450, which may be rotated once or several times to form a complete intermediate image on the transfer surface of the drum. Can be. At this time, a substrate, such as paper, includes roller pairs 460 and 470, and can travel along a paper path between the transfer roller 470 and the drum 480, the image being known in the art. Passed to paper in a single pass, such as

각 선택된 모드에 응답하여 다른 액적 부피/양을 분사하도록 각 완전 파장 파형에 의하여 다른 공진 모드가 자극될 수 있다. 도 2의 예시에서, 동일한 노즐 기하학적 배열을 갖는 제트 노즐을 구동시킬 때 하나의 파형(파형 1)은 작은 액적 사이클로 제공될 수 있는 반면, 다른 파형(파형 2)은 큰 액적 사이즈를 제공할 수 있다. 파형 디자인은 유체 경로, 변환기 작동 파라미터, 유체의 메니스커스(meniscus) 등의 디자인 제약에 기초하여 선택될 수 있다. 형태 특성의 선택은 공지의 지배적인 원리에 기초한 경험적인 모델링 또는 실험에 의하여 결정될 수 있 다. 이들 및 다른 종래의 기술로부터 통상의 지식을 가진 자는 요구되는 액적 사이즈를 제공하기 위하여 적절한 완전 파장 파형을 선택할 수 있다.Different resonant modes may be stimulated by each full wavelength waveform to inject different droplet volumes / amounts in response to each selected mode. In the example of FIG. 2, when driving jet nozzles having the same nozzle geometry, one waveform (waveform 1) may be provided in a small droplet cycle, while the other waveform (waveform 2) may provide a large droplet size. . The waveform design can be selected based on design constraints such as fluid path, transducer operating parameters, meniscus of fluid, and the like. The choice of shape characteristics can be determined by empirical modeling or experimentation based on known dominant principles. One skilled in the art from these and other conventional techniques can select an appropriate full wavelength waveform to provide the required droplet size.

본 설명에서의 중요한 관점은 각 사이즈 액적의 잇점을 달성하기 위하여 페이지에서 크고 작은 잉크 액적의 특정 패턴을 갖고 다수 노즐을 구동하도록 프린트헤드(100)를 이용할 수 있는 페이지 또는 이미지 기초에서의 파형 제어에 있다. 즉 상기 액적은 화소 대 화소 기초에서 "가격식(on the fly)"으로 발생될 필요는 없지만, 이러한 결정은 작고 큰 액적 사이즈 모두의 패턴을 이용함으로서 보다 광범위한 기초에서 이루어질 수 있다. 이는 노즐의 배열에 걸쳐 공통적인 잉크 노즐 기하학적 배열을 갖는 프린트헤드를 이용하여 달성된다.An important aspect in this description is waveform control on a page or image basis that can use the printhead 100 to drive multiple nozzles with specific patterns of large and small ink droplets on the page to achieve the benefits of each size droplet. have. That is, the droplets need not be generated "on the fly" on a pixel-by-pixel basis, but this determination can be made on a broader basis by using patterns of both small and large droplet sizes. This is accomplished using a printhead having a common ink nozzle geometry across the array of nozzles.

도 6을 참조하여 도 3 내지 도 5의 프린트헤드와 드라이버를 이용하는 프린팅의 기본적인 방법을 설명한다. 이 처리은 단계 S500에서 시작되고, 다수의 패스 각각에서의 노즐 배열을 구동하도록 적절한 파형 패턴을 드라이버(300)의 선택기(330)가 선택하는 단계 S510으로 진행한다. 단계 S510으로부터, 페이지 이미지 데이터가 처리를 위하여 제공받는 단계 S520으로 진행한다. 그런 다음, 단계 S530에서, 드라이버(300)는 페이지 이미지 데이터 및 제 1 액적 사이즈를 이용하는 제 1 패스에서 이미지를 출력하도록 선택되는 미리 정의된 제 1 파형 패턴에 기초하여 노즐 배열을 구동시킨다. 그런 다음, 상기 처리는 페이지 이미지 데이터 및 다른 제 2 액적 사이즈를 이용하여 후속 패스에서 이미지를 출력하도록 선택된 미리 정의된 제 2 파형 패턴에 기초하여 노즐 배열을 구동시키는 단계 S540으로 진행하여, 페이지 출력에서의 패턴에 제 1 및 제 2 액적 사이즈 모두를 갖는 합성 이미지를 형성한다.A basic method of printing using the printhead and the driver of FIGS. 3 to 5 will be described with reference to FIG. 6. This process begins at step S500 and proceeds to step S510 where the selector 330 of the driver 300 selects an appropriate waveform pattern to drive the nozzle arrangement in each of the plurality of passes. From step S510, the flow advances to step S520 where page image data is provided for processing. Then, in step S530, the driver 300 drives the nozzle array based on the first predefined waveform pattern selected to output the image in the first pass using the page image data and the first droplet size. The process then proceeds to step S540 of driving the nozzle array based on the second predefined waveform pattern selected to output the image in a subsequent pass using the page image data and the other second droplet size, at the page output. Form a composite image having both the first and second droplet sizes in the pattern of.

또한, 이미지 데이터를 제공받는 단계는 선택기(330)에 의하여 파형 패턴의 선택에 앞서 실행될 수 있다. 이는 예를 들면 제공받은 이미지의 광범위한 특성을 고려할 수 있고, 이러한 정보를 이용하여 크고 작은 액적의 패턴에 기초한 광범위한 페이지 또는 서브 페이지가 보다 나은 이미지 품질을 제공하는 것을 결정한다. 예를 들면, 이미지 데이터가 우선적으로 짙은 충전일 경우, 보다 두드러지게 큰 액적 혼합을 갖는 하나의 패턴이 다른 패턴보다 보다 바람직할 수 있다. 유사하게, 옅은 충전 영역을 많이 갖는 이미지는 보다 두드러지게 작은 액적이 존재한다면 보다 나은 프린트 품질을 가질 수 있다.In addition, the step of receiving the image data may be performed by the selector 330 prior to the selection of the waveform pattern. This may take into account, for example, the wide range of characteristics of the image provided, and uses this information to determine that a broad page or sub page based on a pattern of large and small droplets provides better image quality. For example, if the image data is preferentially dense fill, one pattern with more noticeably larger droplet mixing may be more desirable than the other pattern. Similarly, images with many light filling areas can have better print quality if more noticeably smaller droplets are present.

각 패스의 해상도는 반드시 동일할 필요는 없다. 예를 들면, 큰 액적은 400 × 400 dpi로 제공될 수 있는 반면, 작은 액적은 200 × 200 dpi로 제공될 수 있다. 높은 품질 모드는 높은 해상도에서 큰 액적을 보다 적게 갖고 조합되는 작은 액적을 보다 많이 요구하는 경향이 있다. 또한, 낮은 품질 모드에서는 낮은 해상도에서 상대적으로 작은 액적을 보다 적게 갖고 조합되는 큰 액적을 보다 많이 요구하는 경향이 있다. 보다 구체적인 예시들은 다음의 실시예들을 참조하여 설명한다.The resolution of each pass does not necessarily have to be the same. For example, large droplets may be provided at 400 × 400 dpi, while small droplets may be provided at 200 × 200 dpi. High quality modes tend to require more small droplets combined with fewer large droplets at high resolution. In addition, low quality modes tend to require more large droplets combined with fewer smaller droplets at lower resolutions. More specific examples will be described with reference to the following embodiments.

제 1 특정 실시예는 도 7 내지 도 11을 참조하여 설명되며, 오버래핑 격자(overlapping grip)에 배치된 작은 액적과 큰 액적의 패턴을 갖는 이미지의 프린팅을 달성한다. 이러한 처리는 단계 S900에서 시작하고, 적어도 두 다른 액적 사이즈(크고 작은 사이즈)의 교호적인 패스를 이루도록 파형 패턴이 선택되는 단계 S910으로 진행된다. 단계 S910으로부터, 재 생성될 특정 입력 이미지에 대응하는 페이지 이미지 데이터를 제공받는 단계 S920으로 진행된다. 단계 S920으로부터, 제 1 사이즈의 잉크 액적(예를 들면, 큰 액적)의 패턴을 형성하도록 제 1 패스에 완전 파장 파형을 이용하여 선택 프린트헤드 노즐이 구동되는 단계 S930으로 진행된다. 예를 들면, 도 8에 도시한 바와 같이, 프린트헤드(100)에 제공된 노즐(190)의 단일 배열은 이미지에 대응하는 모든 노즐이 큰 잉크 액적의 패턴을 이루기 위해서 파형 2로 구동되도록 제 1 사이클로 구동될 수 있다. 형성된 패턴(1100)의 예시는 도 9에 도시되었다.The first specific embodiment is described with reference to FIGS. 7-11, to achieve printing of an image having a pattern of small droplets and large droplets disposed in an overlapping grip. This process begins at step S900 and proceeds to step S910 where a waveform pattern is selected to achieve an alternate pass of at least two different droplet sizes (large and small sizes). From step S910, the process proceeds to step S920 where page image data corresponding to a specific input image to be regenerated is provided. From step S920, the flow advances to step S930 in which the selective printhead nozzle is driven using the full wavelength waveform in the first pass to form a pattern of ink droplets (e.g., large droplets) of the first size. For example, as shown in FIG. 8, a single arrangement of nozzles 190 provided in the printhead 100 may be run in a first cycle such that all nozzles corresponding to the image are driven with waveform 2 to form a pattern of large ink droplets. Can be driven. An example of the formed pattern 1100 is shown in FIG. 9.

단계 S930으로부터, 다른 제 2 사이즈 액적(예를 들면, 작은 액적)의 제 2 패턴을 형성하도록 파형 1을 이용하여 프린트헤드가 구동되는 후속 패스가 이루어지는 단계 S940으로 진행된다. 예를 들면, 도 8에서, 프린트헤드(100)의 단일 배열(19))의 제 2 사이클은 파형 1로 구동되어, 이미지에 대응하는 모든 노즐은 작은 액적의 제 2 패턴을 이루도록 구동된다. 패턴(1200)의 예시는 도 10에 도시되었다. 이는 도 11에 도시한 바와 같이, 페이지 출력에 제 1 및 제 2 잉크 액적 사이즈(크고 작은) 모두를 포함하는 합성 이미지(1300)(패스 1 + 패스 2 이미지)를 형성한다. 단계 S940으로부터, 처리가 종료되는 단계 S950으로 진행된다.From step S930, the flow advances to step S940, where a subsequent pass through which the printhead is driven using waveform 1 to form a second pattern of other second size droplets (e.g., small droplets). For example, in FIG. 8, the second cycle of the single arrangement 19 of the printhead 100 is driven with waveform 1 so that all nozzles corresponding to the image are driven to form a second pattern of small droplets. An example of the pattern 1200 is shown in FIG. 10. This forms a composite image 1300 (pass 1 + pass 2 image) including both the first and second ink droplet sizes (large and small) in the page output, as shown in FIG. From step S940, the processing proceeds to step S950 where the processing ends.

그러므로, 요구되는 해상도 및 인터레이스(interlace)에 따라, 프린팅은 절반은 작은 액적을 갖는 영역 및 절반은 큰 액적을 갖는 영역을 이루도록 실행될 수 있다. 페이지의 이미지에 걸친 이러한 패턴닝은 각 액적 사이즈를 이용하는 이점을 달성하고, 단일 액적 사이즈만을 이용하는 것과 관련된 문제는 제공하지 않는다. 즉, 두 개의 완전 파장 파형 중 하나만을 선택하여 이용함으로써, 전체 프린트 속 도를 향상시키기 위하여 각각에 대하여 프린트 주파수는 최적화될 수 있다. 또한, 교호적인 방식으로 페이지에서의 두 액적 사이즈를 이용함으로써, 각 액적 사이즈에 기인한 이점은 이미지의 짙은 충전 영역 및 옅은 충전 영역 모두에서 이미지의 품질을 향상시키는 것을 실현할 수 있다. 그러므로, 품질/속도의 상호 상반조건은 완화될 수 있다.Therefore, depending on the required resolution and interlace, printing can be performed to form an area having half small droplets and an area having half large droplets. This patterning across the image of the page achieves the advantage of using each droplet size and does not provide a problem associated with using only a single droplet size. That is, by selecting and using only one of the two full wavelength waveforms, the print frequency can be optimized for each to improve the overall print speed. In addition, by using two droplet sizes in the page in an alternating manner, the advantages attributable to each droplet size can be realized to improve the quality of the image in both the dark and light filling regions of the image. Therefore, mutual trade-offs of quality / speed can be relaxed.

이미지 데이터에 근거한 화소 대 화소에 기초하여 액적 사이즈를 결정할 필요가 없기 때문에, 이미지 처리는 단순화될 수 있고, 큰 액적과 작은 액적의 패터닝은 각 사이즈의 사용에 작용 효과를 이룰 수 있다.Since there is no need to determine the droplet size based on pixel-to-pixel based image data, image processing can be simplified, and the patterning of large droplets and small droplets can have an effect on the use of each size.

도시된 예시에서, 400 × 400 dpi의 해상도에서 큰 액적 파형 1을 이용하는 프린팅 패스 1과 200 × 200 dpi의 해상도에서 작은 액적 파형 2를 이용하는 프린팅 패스 2에 의하여 작은 액적에 대한 큰 액적의 비율은 4:1이다. 1:1, 2:1, 3:2, 5:2 등의 다른 비율이 대체될 수 있고, 작은 액적 사이즈 또는 큰 액적 사이즈 중 하나가 두드러질 수도 있다.In the illustrated example, the ratio of large droplets to small droplets is 4 by printing pass 1 using large droplet waveform 1 at 400 × 400 dpi and printing pass 2 using small droplet waveform 2 at 200 × 200 dpi resolution. : 1. Other ratios such as 1: 1, 2: 1, 3: 2, 5: 2, etc. may be substituted, and either small droplet size or large droplet size may stand out.

다양한 다른 방법이 제공될 수 있다. 예를 들면, 상세한 이미지 및 해상도에 기초하여, 횡렬 또는 종렬로 정렬되는 패턴을 구비하도록 할 수 있거나, 특정 프린트 구성에서 갖는 x 해상도 또는 y 해상도 문제를 고려하여 교호 배열을 포함하는 패턴을 구비하는 것이 바람직하다.Various other methods may be provided. For example, based on the detailed image and resolution, it may be possible to have patterns that are arranged in a row or column, or having a pattern that includes alternating arrays in view of x resolution or y resolution issues with certain print configurations. desirable.

단색 또는 칼라 솔리드 잉크-기초 압전 유체 이젝터 또는 프린터에 유용한 예시적인 실시예에서의 큰 액적은 약 31 ng 이상으로 설정되지만, 요구되는 작은 액적 사이즈, 잉크 염료 로딩 등을 포함하는 여러 고려에 따라 좌우된다. 요구되는 작은 액적은 약 24 ng 이하여만 하고, 약 10 내지 20 ng의 범위가 바람직하다. 따라서, 솔리드 잉크 기초 유체 이젝터를 이용하는 바람직한 실시예에서, 선택된 노즐의 기하학적 배열 및/또는 파형(들)은 큰 액적이 약 31 ng가 되도록 설정되고, 작은 액적은 24 ng 이하가 되도록, 바람직하게 10 내지 20 ng가 되도록 설정되는 큰 액적과 작은 액적의 교호적인 패턴을 제공하도록 선택된다. 이러한 액적 사이즈의 조합은 받아들일 수 있는 텍스트 품질을 달성하고, 옅은 충전 영역을 향상시키며, 비선명성을 감소시킬 뿐만 아니라, 이미지 전달을 향상시키고 프린트 속도를 최대로 하는 것임을 알 수 있다.Large droplets in exemplary embodiments useful for monochrome or color solid ink-based piezoelectric fluid ejectors or printers are set to about 31 ng or more, but depend on a number of considerations, including the small droplet size required, ink dye loading, and the like. . Small droplets required should be less than or equal to about 24 ng, preferably in the range of about 10 to 20 ng. Thus, in a preferred embodiment using a solid ink based fluid ejector, the geometry and / or waveform (s) of the selected nozzles are set such that the large droplets are about 31 ng and the small droplets are 24 ng or less, preferably 10 It is chosen to provide an alternating pattern of large droplets and small droplets set to be from 20 ng. It can be seen that this combination of droplet sizes not only achieves acceptable text quality, improves light fill areas, reduces non-clarity, but also improves image transfer and maximizes print speed.

부족한 칼라(under color)를 포함하는 명판(halfton)은 이러한 이미징 방법을 고려할 수 있다. 작은 액적의 이용은 보다 많은 낮은 충전 영역에서 가능한 확장으로 최대화될 수 있고, 큰 액적 및/또는 두 액적 모두는 큰 충전 영역 등에서 최대로 될 수 있다. 예를 들면, 다양한 실시예들에서, 분리되는 큰 액적은 분리되는 작은 액적으로 대체될 수 있지만, 하나의 픽셀(pixel)은 x 또는 y축 등 어느 하나에서 없어진다. 상기 교호적인 패턴은 화소 마다의 기초 이외에 페이지 마다 또는 서브 페이지 기초와 같은 제공받은 이미지 데이터의 광범위한 평가 또는 실제의 이미지 내용 및 형식을 고려하지 않는 완전히 임의의 패터닝에 기초하여 선택될 수 있다.Halftons containing under color may consider this imaging method. The use of small droplets can be maximized with possible expansion in more low filling regions, and large droplets and / or both droplets can be maximized in large filling regions and the like. For example, in various embodiments, large droplets that are separated may be replaced by small droplets that are separated, but one pixel is missing on either the x or y axis. The alternating pattern may be selected based on a completely arbitrary patterning that does not take into account the extensive evaluation of the provided image data or actual image content and format, such as on a per-page or sub-page basis, in addition to a per-pixel basis.

다양한 시간적 조절과 제어 기술이 큰 액적 및 작은 액적의 여러 조합을 이용하여 이미지 품질을 향상시키도록 이용될 수 있음을 알 수 있다. 예를 들면, 작은 액적 및 큰 액적의 교호적인 배열의 패턴(600)(도 12); 큰 액적 및 작은 액적의 조합과 동일한 특성의 액적량을 형성하는 완전 오버래핑의 큰 액적 및 작은 액적의 패턴(700)(도 13); 및 큰 액적과 작은 액적 사이에 치수적인 오프셋(offset)을 나타내는 패턴(800)(도 14)을 제공하기 위하여 종래의 기술을 이용하여 조절될 수 있다. 이는 전형적으로 큰 둥근 액적에 의하여 미치지 못하는 적용범위의 영역에서 작은 액적을 제공함으로써 보다 나은 적용 범위 및 보다 적은 뾰족한 가장자리를 얻는데 유용될 수 있다.It will be appreciated that various temporal adjustment and control techniques can be used to improve image quality using multiple combinations of large and small droplets. For example, a pattern 600 (FIG. 12) of an alternating arrangement of small droplets and large droplets; A pattern 700 of large and small droplets of full overlapping to form a droplet amount of the same characteristics as the combination of large and small droplets (FIG. 13); And a pattern 800 (FIG. 14) exhibiting a dimensional offset between large droplets and small droplets. This can be useful to obtain better coverage and fewer pointed edges by providing smaller droplets in areas of coverage typically not covered by large round droplets.

본 발명은 2분의 1 길이의 파장보다 보다 용이하게 발달하고 충족되는 완전 파장 파형을 갖는 유연한 DSS 모드를 프린트 구성을 제공한다. 즉, 이들은 보다 단순한 디자인이고, 요구되는 제품의 시간 주기 내에서 확실하게 충족된다. 이러한 "유연한 DSS" 모드의 유용한 장점은, 보다 늦은 주파수를 요구하는 부분적인 길이의 파형을 이용하는 "가격식" 듀얼-액적 모드 시스템에서 고유한 펄스(pulse) 사이의 지연 시간이 존재하지 않기 때문에 프린트 속도를 최대로 할 수 있다는 것이다.The present invention provides a flexible DSS mode print configuration having a full wavelength waveform that is more easily developed and met than a wavelength of half length. In other words, they are simpler designs and are certainly met within the time period of the required product. A useful advantage of this "flexible DSS" mode is that there is no inherent delay between pulses in "price" dual-droplet mode systems that use partial length waveforms that require later frequencies. Is to maximize the speed.

Claims (1)

페이지 패터닝(patterning) 방법에 따라 공통의 노즐 기하학적 배열을 갖는 유체 이젝터 노즐 배열로부터 적어도 서로 다른 두 유체 액적(drop) 사이즈를 분사하기 위한 방법으로서,A method for injecting at least two different fluid drop sizes from a fluid ejector nozzle arrangement having a common nozzle geometry according to a page patterning method, the method comprising: 적어도 서로 다른 두 완전 파장 파형으로부터, 제 1 패스에서 제 1 소정 해상도로 제 1 액적 사이즈의 소정 패턴을 분사하도록 상기 배열의 각 개별 노즐을 구동시키기 위한 특정의 제 1 파형을 선택하는 단계와;Selecting, from at least two different full wavelength waveforms, a particular first waveform for driving each individual nozzle of the array to spray a predetermined pattern of the first droplet size at a first predetermined resolution in a first pass; 적어도 서로 다른 두 완전 파장 파형으로부터, 후속 패스에서 제 2 소정 해상도로 다른 제 2 액적 사이즈의 소정 패턴을 분사하도록 상기 배열의 각 개별 노즐을 구동시키기 위한 제 1 파형과 다른 특정의 제 2 파형을 선택하는 단계와;Select, from at least two different full wavelength waveforms, a particular second waveform different from the first waveform for driving each individual nozzle of the array to eject a predetermined pattern of different second droplet size at a second predetermined resolution in a subsequent pass. Making a step; 이미지 데이터를 제공받는 단계; 및Receiving image data; And 상기 두 제 1 및 제 2 액적 사이즈를 포함하는 패턴을 갖는 합성 이미지를 형성하도록 제 1 및 제 2 패스에서 제공받은 상기 이미지 데이터에 기초하여 유체를 분사시키도록 선택된 패턴을 사용하여 노즐 배열을 구동시키는 단계를 포함하는 적어도 서로 다른 두 유체 액적 사이즈를 분사하기 위한 방법.Driving a nozzle array using a pattern selected to eject a fluid based on the image data provided in the first and second passes to form a composite image having a pattern comprising the two first and second droplet sizes. A method for injecting at least two different fluid droplet sizes comprising a step.

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